Hielscher ultralydteknologi

Ultrasonic Dispersjon av Graphene

  • For å inkorporere grafen i kompositter, må grafen dispergeres / eksfolieres som enkelt nano-ark jevnt i formuleringen. Jo høyere grad deagglomerering, desto bedre blir de ekstraordinære materialegenskapene utnyttet.
  • Ultralyd dispersjon muliggjør en overlegen partikkelfordeling og dispersjonsstabilitet – selv når det formuleres ved høye konsentrasjoner og viskositeter.
  • Ultralydbehandling av grafen gir fremragende spredningskvaliteter og utmerker konvensjonelle blandingsmetoder langt.

Ultrasonic Dispersjon av Graphene

For å låne kompositter de utestående materialegenskapene til grafen som styrke, skal grafen dispergeres i en matrise eller påføres som et tynnfilmbelegg på et substrat. Agglomerering, sedimentering og dispersjonen i en matrise (eller partikkelfordeling på henholdsvis substratet) er viktige faktorer som påvirker det resulterende materialets egenskaper.
På grunn av sin hydrofobe natur er fremstillingen av en stabil og høyt konsentrert grafendispersjon uten overflateaktive midler eller dispergeringsmidler en utfordrende oppgave. For å overvinne van der Waals styrker, sterke skjærstyrker generert av Ultralydkavitasjon er den mest sofistikerte metoden for å forberede stabile dispersjoner.
Grafene med høy elektrisk ledningsevne (712 S · m-1), god dispersjon og høy konsentrasjon kan lett fremstilles ved anvendelse av en ultralyd dispergeringsmiddel, slik som UIP2000hdT eller UIP4000. Sonikering gjør det mulig å fremstille en stabil grafendispersjon ved lav prosess temperatur på ca. 65 ° C.

Ultrasonisk eksfolierte grafenoksydnanosetter (Oh et al., 2010)

SEM bilde av ultralyd dispergerte grafen nanosheets

Informasjonsforespørsel




Merk våre Personvernregler.


Siden prosessparametrene for sonikering kan kontrolleres nøyaktig, eliminerer ultralyddispersjonsteknologi skader på kjemiske og krystallstrukturer av grafen – noe som resulterer i uberørte, mangelfrie grafenflinginger.
Hielschers kraftige ultralydsystemer er i stand til å behandle grafen og grafitt i store mengder, f.eks. For væskefase-eksfoliering og grafen-dispersjon. Den nøyaktige kontrollen over prosessparametrene gir mulighet for sømløs oppgradering av ultralydsprosesser fra benk til full kommersiell produksjon.
Ultrasonisk exfoliert få-lag grafen med ca. 3-4 lag og ca. størrelse på 1μm kan (re-) spredes i konsentrasjoner på minst 63 mg / ml.

Fordeler:

  • høy kvalitet grafen
  • Grafene peeling med ultralyd dispergeringsenhet UP400St

  • høyt utbytte
  • ensartet dispersjon
  • høy konsentrasjon
  • høye viskositeter
  • rask prosess
  • lav pris
  • høy gjennomstrømming
  • svært effektiv
  • miljøvennlig
High-power ultralyd dispergeringssystem (7x UIP1000hdT) for å behandle grafen på industriell skala. (Klikk for å forstørre!)

7kW ultralydreaktor for grafen-dispersjoner

Ultralyd Dispergering systemer

Hielscher Ultrasonics tilbyr ultralydsystemer med høy effekt, for eksfoliering og spredning av bulklagret grafen og grafitt i mono-, bi- og fålagsgrafene. Pålitelige ultralydsprosessorer og sofistikerte reaktorer leverer nødvendige kraft-, prosessforhold og presis kontroll, slik at ultralydsprosessresultatene kan justeres nøyaktig til de ønskede prosessmålene.
En av de viktigste prosessparametrene er ultralydamplituden (vibrasjonsforskjellen i ultralydhornet). Hielscher s industrielle ultralydsystemer er bygget for å levere svært høye amplituder. Amplitudene på opptil 200 μm kan enkelt kjøres kontinuerlig i 24/7-drift. For enda høyere amplituder tilbyr Hielscher tilpassede ultralydprober. Alle våre ultralydsprosessorer kan justeres nøyaktig til de nødvendige prosessbetingelsene og overvåkes enkelt via den innebygde programvaren. Dette sikrer høyeste pålitelighet, konsistent kvalitet og reproduserbare resultater. Høyscherens ultralydutstyrs robusthet gjør det mulig å operere døgnet rundt i tunge og krevende omgivelser. Dette gjør sonikering den foretrukne produksjonsteknologien til storskala forberedelse av mono- og fålags grafen nanoskiver.
Ved å tilby et bredt utvalg av ultralyd og tilbehør (for eksempel sonotroder og reaktorer med forskjellige størrelser og geometrier) kan de mest passende reaksjonsforholdene og -faktorene (f.eks. Reagenser, ultralydsenergiinngang per volum, trykk, temperatur, strømningshastighet etc.) være valgt for å oppnå den høyeste kvaliteten. Siden våre ultralydreaktorer kan trykkes opp til flere hundre barg, er sonikering av høyt viskøse pastaer med 250.000 centipoise ikke noe problem for Hielschers ultralydssystemer.
På grunn av disse faktorene, utmerker ultralyd delaminering / eksfoliering og dispergering den vanlige slipings- og fresingsteknikken.

Hielscher Ultrasonics

  • ultralyd med høy effekt
  • høy skjærkraft
  • høyt trykk gjelder
  • presis kontroll
  • sømløs skalerbarhet (lineær)
  • batch og gjennomstrømming
  • reproduserbare resultater
  • pålitelighet
  • robusthet
  • høy energieffektivitet

Kontakt oss! / Spør oss!

Be om mer informasjon

Vennligst bruk skjemaet nedenfor hvis du ønsker å be om ytterligere informasjon om ultralyd homogenisering. Vi vil gjerne tilby deg en ultralyd system møte dine behov.









Vær oppmerksom på at Personvernregler.




Fakta Verdt å vite

graphene

Grafen er et etatom-tykt lag av karbon, som kan beskrives som en enkeltlags eller 2D-struktur av grafen (enkeltlagsgrafen = SLG). Graphene har et overordentlig stort spesifikt overflateareal og overlegne mekaniske egenskaper (Youngs modul med 1 TPa og egen styrke på 130 GPa), gir god elektronisk og termisk ledningsevne, ladetransportørens mobilitet, gjennomsiktighet og er ugjennomtrengelig for gasser. På grunn av disse materialegenskapene blir grafen brukt som forsterkende additiv for å gi kompositter sin styrke, ledningsevne etc. For å kombinere egenskapene til grafen med andre materialer, må grafen dispergeres i forbindelsen eller påføres som en tynnfilmbelegg på et underlag.
Vanlige løsningsmidler, som ofte brukes som flytende fase for å sprede grafen nanoskjeder, inkluderer dimetylsulfoksid (DMSO), N, N-dimetylformamid (DMF), N-metyl-2-pyrrolidon (NMP), tetrametylurea (TMU, tetrahydrofuran (THF) , propylenkarbonataceton (PC), etanol og formamid.

Hvorfor grafenbaserte kompositter?

Grafen er med en tykkelse på et atom den tynneste, med en vekt på ca. 0,77 mg per 1m2 den letteste, og med en strekkfasthet på 150.000.000 psi (100-300 ganger sterkere enn stål) og en strekkstyrke på 130.000.000.000 Pascals det sterkeste materialet som er kjent. Videre er grafen den beste termiske lederen (ved romtemperatur med (4,84 ± 0,44) × 103 til (5,30 ± 0,48) × 103 W · m-11 · K-1) og den beste elektriske lederen (elektronmobilitet høyere enn 15.000 cm2· V-1· s-1). En annen viktig egenskap ved grafen er dens optiske egenskap med en lysabsorpsjon på πα≈2,3% av hvitt lys og dets gjennomsiktige utseende.
Ved å inkorporere grafen i matriser, kan disse fremragende materialegenskapene overføres til det resulterende komposittet, som tilbyr unike funksjonaliteter. Slike grafenforsterkede kompositter gir nye muligheter for materiell utvikling og industrielle applikasjoner. På grunn av egenskapene er grafen og grafen-komposittene allerede vidt spredt i produksjon av høyytende batterier, superkapacitorer, ledende blekk, belegg, fotovoltaiske systemer og elektroniske enheter
Hielscher kraftige ultralyd prosessorer leverer de nødvendige høye skjærkrefter for å overvinne van der Waals krefter for å fordele graphene nanosheets jevnt inn i kompositt matriser. Ultralyd diffus som UIP2000hdT eller UIP16000 brukes til å fremstille graphene- og graphene oksid armert nano-kompositter.